DE102020002904A1

DE102020002904A1 - Frontabdeckungseinheit für ein Fahrzeug und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102020002904A1
Application number: DE102020002904.3A
Authority: DE
Inventors: Jens Humpenoeder; Srinath Swaminathan; Marcel Seeger; Stefan Ballenthien; Jens Bommel; Bernd Schneider; Sascha Schliewe; Eric Elstner; Harald Tattko; Peter Schmitz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2020-05-14
Filing date: 2020-05-14
Publication date: 2021-11-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Frontabdeckungseinheit (1) für ein Fahrzeug, umfassend eine Frontabdeckung (4).Erfindungsgemäß umfasst die Frontabdeckungseinheit (1) einen Tragrahmen (2) mit einem mittleren Bereich (2.1) und sich an den mittleren Bereich (2.1) beidseits anschließenden seitlichen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereichen (2.2) zur Befestigung eines Scheinwerfergehäuses (3) jeweils eines Scheinwerfers des Fahrzeugs. Das jeweilige Scheinwerfergehäuse (3) ist an einer Rückseite des jeweiligen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereichs (2.2) des Tragrahmens (2) befestigt. Die Frontabdeckung (4) ist als eine transparente Kunststoffscheibe ausgebildet, an einer Vorderseite des Tragrahmens (2) angeordnet und erstreckt sich über den mittleren Bereich (2.1) und die beiden seitlichen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereiche (2.2) des Tragrahmens (2). Dabei ist die Frontabdeckung (4) derart an der Vorderseite des Tragrahmens (2) angeordnet, dass die Scheinwerfer wasserdicht und staubdicht abgedeckt sind.Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Frontabdeckungseinheit (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Frontabdeckungseinheit für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Aus dem Stand der Technik sind als Kühlergrill ausgebildete Frontabdeckungen für Fahrzeuge allgemein bekannt.
In der EP 1 762 774 A1 wird ein Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Der Scheinwerfer umfasst ein Gehäuse und weist im vorderen Bereich eine Abschlussscheibe auf. Des Weiteren umfasst der Scheinwerfer ein im Innern des Gehäuses angeordnetes Projektionsmodul, das einen Reflektor, ein dem Reflektor zugeordnetes Leuchtmittel und eine im vom Reflektor reflektierten Lichtbündel angeordnete Linse aufweist. Der Scheinwerfer weist eine vertikale Achse auf, um die das Projektionsmodul für Kurvenlicht schwenkbar ist. Der Scheinwerfer umfasst zudem eine mit dem Projektionsmodul mitschwenkbare Modulblende, die die Linse umgibt. Die Modulblende ist vor einem mit mindestens einem Lichtmodul ausgebildeten Tragrahmen angeordnet.
Aus der DE 10 2016 115 258 A1 ist ein nahtloses Kombiinstrument bekannt. Das nahtlose Kombiinstrument umfasst eine Antireflexfolie (AR-Folie). Die AR-Folien können mit einem dazwischen angeordneten Luftspalt bereitgestellt sein.
In der DE 10 2005 045 684 A1 wird ein Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Der Scheinwerfer umfasst einen wenigstens in eine Lichtabstrahlrichtung offenen Abdeckrahmen zur Aufnahme von einem oder mehreren Lichtmodulen und eine den Abdeckrahmen in Lichtabstrahlrichtung abdeckende Abdeckscheibe. Die Abdeckscheibe ist mit dem Abdeckrahmen starr verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Frontabdeckungseinheit für ein Fahrzeug und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Frontabdeckungseinheit für ein Fahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Frontabdeckungseinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Frontabdeckungseinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 5.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Frontabdeckungseinheit für ein Fahrzeug umfasst eine Frontabdeckung für das Fahrzeug.
Erfindungsgemäß umfasst die Frontabdeckungseinheit einen Tragrahmen mit einem mittleren Bereich und sich an den mittleren Bereich beidseits anschließenden seitlichen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereichen zur Befestigung eines Scheinwerfergehäuses jeweils eines Scheinwerfers des Fahrzeugs. Das jeweilige Scheinwerfergehäuse ist an einer Rückseite des jeweiligen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereichs des Tragrahmens befestigt. Die Frontabdeckung ist als eine transparente Kunststoffscheibe ausgebildet, an einer Vorderseite des Tragrahmens angeordnet und erstreckt sich über den mittleren Bereich und die beiden seitlichen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereiche des Tragrahmens. Dabei ist die Frontabdeckung derart an der Vorderseite des Tragrahmens angeordnet, dass die Scheinwerfer wasserdicht und staubdicht abgedeckt sind.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine fugenlose Frontabdeckungseinheit mit einer Frontabdeckung, welche für das Fahrzeug bei einem Verbrennungsmotorfahrzeug eine Kühlerabdeckung und bei einem Elektrofahrzeug eine Frontabdeckungsscheibe bildet, und mit integrierten Scheinwerfern und einem Tragrahmen bereitgestellt. Diese Frontabdeckungseinheit kann auf einfache Weise, einzeln oder zusammen mit einem Stoßfängermodul, an einer Fahrzeugfront des Fahrzeugs montiert und dort ausgerichtet werden. Dadurch wird eine schwierige Einzelmontage der Scheinwerfer und eine aufwändige Justierung bei einer vorgesehenen nahtlosen bzw. fugenlosen Anordnung der Scheinwerfer an der Frontabdeckung vermieden.
Besonders vorteilhaft können an diesen stabilen Tragrahmen der erfindungsgemäßen Frontabdeckungseinheit auch bereits vor der Montage der Frontabdeckungseinheit am Fahrzeug verschiedene Sensoren, beispielsweise Kameras, Lidarsensoren und/oder Radarsensoren und/oder Parksensoren angebracht werden. Parksensoren dienen insbesondere einer Unterstützung bei Einparkvorgängen und Ausparkvorgängen des Fahrzeugs. Sie sind beispielsweise jeweils als ein Ultraschallsensor oder als ein auf andere Weise arbeitender Sensor ausgebildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 schematisch eine perspektivische Vorderansicht einer Frontabdeckungseinheit für ein Fahrzeug,
2 schematisch eine Frontansicht der Frontabdeckungseinheit,
3 schematisch eine perspektivische Rückansicht der Frontabdeckungseinheit,
4 schematisch eine Seitenansicht der Frontabdeckungseinheit,
5 schematisch eine Explosionsdarstellung der Frontabdeckungseinheit, und
6 schematisch eine perspektivische Vorderansicht eines Tragrahmens der Frontabdeckungseinheit.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 bis 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Frontabdeckungseinheit 1 für ein Fahrzeug, wobei 1 eine perspektivische Vorderansicht, 2 eine Frontansicht, 3 eine perspektivische Rückansicht, 4 eine Seitenansicht und 5 eine Explosionsdarstellung der Frontabdeckungseinheit 1 zeigt. 6 zeigt eine perspektivische Vorderansicht eines Tragrahmens 2 der Frontabdeckungseinheit 1.
Anhand dieser 1 bis 6 werden im Folgenden ein Aufbau der Frontabdeckungseinheit 1 und ein Verfahren zu deren Herstellung beschrieben.
Die Frontabdeckungseinheit 1 stellt zumindest zwei Scheinwerfer für das Fahrzeug mit jeweils einem Scheinwerfergehäuse 3, die im vorderen Bereich eine Abschlussscheibe aufweisen, bereit. Zwischen den Scheinwerfern ist nahtlos eine Frontabdeckung 4 angeordnet, die bei Verbrennungsmotorfahrzeugen eine Kühlerabdeckung und bei Elektrofahrzeugen eine Frontabdeckungsscheibe bildet, und welche vorteilhafterweise mit einer Vielzahl von kleinen Leuchtelementen individuell ansteuerbar ist. Nachteilig dabei war bisher eine schwierige Montage der Scheinwerfer und eine aufwändige Justierung bei der nahtlosen bzw. fugenlosen Anordnung der Scheinwerfer an der Frontabdeckung 4.
Die im Folgenden beschriebene Lösung stellt eine Frontabdeckungseinheit 1 mit einer fugenlosen Frontabdeckung 4, integrierten Scheinwerfern und einem Tragrahmen 2 bereit, welche auf einfache Weise an eine Fahrzeugfront des Fahrzeugs, insbesondere oberhalb eines Stoßfängers des Fahrzeugs, montiert und dort ausgerichtet werden kann.
Hierfür werden die Scheinwerfergehäuse 3 der Scheinwerfer an dem Tragrahmen 2 von hinten angebracht. Von einer Vorderseite wird als Frontabdeckung 4 eine transparente Kunststoffscheibe so angebracht, dass die Scheinwerfer vorteilhafterweise wasserdicht und staubdicht abgedeckt sind. Diese Frontabdeckungseinheit 1 kann dann einzeln oder zusammen mit einem Stoßfängermodul an die Fahrzeugfront montiert werden.
Durch diese Lösung kann somit mittels des stabilen Tragrahmens 2 die Frontabdeckungseinheit 1 auf einfache Weise an die Fahrzeugfront montiert und dort ausgerichtet werden. Weiterhin vorteilhaft können an diesen stabilen Tragrahmen 2 auch bereits vor der Montage am Fahrzeug verschiedene Sensoren, beispielsweise Kameras, Lidarsensoren und/oder Radarsensoren und/oder Parksensoren, angebracht werden.
Die Frontabdeckungseinheit 1 für das Fahrzeug umfasst somit den Tragrahmen 2, die Frontabdeckung 4 und mindestens zwei Scheinwerfer für das Fahrzeug oder zumindest die Scheinwerfergehäuse 3 dieser Scheinwerfer.
Der Tragrahmen 2 weist einen mittleren Bereich 2.1 und sich an den mittleren Bereich 2.1 beidseits anschließende seitliche Scheinwerfergehäusebefestigungsbereiche 2.2 zur Befestigung des Scheinwerfergehäuses 3 des jeweiligen Scheinwerfers auf. Der Tragrahmen 2 ist insbesondere aus Kunststoff ausgebildet. Beispielsweise ist er teilweise, insbesondere bereichsweise, zum Beispiel im mittleren Bereich 2.1, verstärkt ausgebildet, zum Beispiel mit einem Aluminiumprofil 5, insbesondere Aluminiumrohr, und/oder mit Organoblechen und/oder mit Verrippungen verstärkt. Alternativ oder zusätzlich weist er beispielsweise, insbesondere im mittleren Bereich 2.1, insbesondere im unteren Abschnitt des mittleren Bereichs 2.1, eine integrierte Stoßfängermontagestruktur 6 zur Montage am Stoßfängermodul auf. Zur Befestigung am Frontbereich des Fahrzeugs weist der Tragrahmen 2 zudem Befestigungsstrukturen 7, 8 auf, beispielsweise im unteren Abschnitt des mittleren Bereichs 2.1 eine Befestigungsstruktur 7 zur Montage und Positionierung an einem vorderen Querträger des Fahrzeugs und in einem oberen Abschnitt des mittleren Bereichs 2.1 Befestigungsstrukturen 8 zur Montage an einem Frontendmodul des Fahrzeugs.
Das jeweilige Scheinwerfergehäuse 3 ist an einer Rückseite des jeweiligen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereichs 2.2 des Tragrahmens 2 befestigt, beispielsweise mit dem Tragrahmen 2 verklebt, verclipst oder verschweißt.
Die Frontabdeckung 4 ist als eine transparente Kunststoffscheibe ausgebildet, insbesondere aus Polycarbonat (PC), transparentem Polyamid (PA) oder schlagzähem Polymethylmethacrylat (PMMA). Sie ist an einer Vorderseite des Tragrahmens 2 angeordnet, beispielsweise mit dem Tragrahmen 2 verklebt, verclipst oder verschweißt, und erstreckt sich über den mittleren Bereich 2.1 und die beiden seitlichen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereiche 2.2 des Tragrahmens 2.
Dabei ist diese Frontabdeckung 4 derart an der Vorderseite des Tragrahmens 2 angeordnet, dass die Scheinwerfer vorteilhafterweise wasserdicht und vorteilhafterweise staubdicht abgedeckt sind. Beispielsweise weist der Tragrahmen 2 hierfür an seiner Rückseite und/oder Vorderseite, insbesondere im jeweiligen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereich 2.2, eine integrierte Scheinwerferdichtung 9 auf, insbesondere zur Abdichtung der Verbindung vom Scheinwerfergehäuse 3 und Tragrahmen 2 und/oder der Verbindung von Tragrahmen 2 und Frontabdeckung 4 und/oder der Verbindung von Scheinwerfergehäuse 3 und Frontabdeckung 4.
Die Frontabdeckung 4 bildet somit gleichzeitig auch die Abschlussscheibe für den jeweiligen Scheinwerfer. Auf diese Weise wird die fugenlose Frontabdeckung 4 realisiert, da sich die Frontabdeckung 4 über eine gesamte Breite des Fahrzeugs, insbesondere auch über die Scheinwerfer hinweg, erstreckt, so dass Fugen zwischen Scheinwerfern und Frontabdeckung 4 vermieden werden.
In einer möglichen Ausführungsform ist an dem Tragrahmen 2, insbesondere bereits vor der Montage der Frontabdeckungseinheit 1 an das Fahrzeug, mindestens ein Sensor angeordnet oder sind an dem Tragrahmen 2 mehrere Sensoren angeordnet, beispielsweise mindestens eine Kamera, mindestens ein Lidarsensor und/oder mindestens ein Radarsensor und/oder mindestens ein Parksensor. Der jeweilige Sensor kann somit insbesondere, zumindest im Wesentlichen, von außen unsichtbar am Fahrzeug angeordnet sein.
In einer möglichen Ausführungsform sind, insbesondere im mittleren Bereich 2.1 und insbesondere an einer Rückseite der Frontabdeckung 4, eine Mehrzahl, insbesondere Vielzahl, von, insbesondere kleinen, Leuchtelementen angeordnet. Diese Leuchtelemente sind vorteilhafterweise individuell ansteuerbar. Sie sind beispielsweise jeweils als eine Licht emittierende Diode (LED) ausgebidet. Vorteilhafterweise sind sie am Fahrzeug von außen, zumindest im Wesentlichen, jeweils unsichtbar, wenn sie nicht leuchten.
Beispielsweise sind diese Leuchtelemente in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und mittels dieses Gehäuses an der Rückseite der Frontabdeckung 4 angeordnet. Dieses Gehäuse ist beispielsweise mittels einer in 5 dargestellten Dichtung 10 abgedichtet, welche beispielsweise zwischen der Frontabdeckung 4, insbesondere deren Rückseite, und dem Tragrahmen 2, insbesondere dessen Vorderseite, angeordnet ist.
Alternativ oder zusätzlich können an der Frontabdeckungseinheit 1, insbesondere an ihrer Frontabdeckung 4, beispielsweise ein oder mehrere 3D-Zierelemente, d. h. dreidimensionale Zierelemente, angeordnet sein.
Im Verfahren zur Herstellung der Frontabdeckungseinheit 1 werden somit an diesem Tragrahmen 2 die Scheinwerfergehäuse 3 von hinten, beispielsweise durch Kleben, Clipsen oder Schweißen, angebracht, d. h. entsprechend an der Rückseite des jeweiligen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereichs 2.2 des Tragrahmens 2 befestigt. Von der Vorderseite wird die als transparente Kunststoffscheibe ausgebildete Frontabdeckung 4 derart, beispielsweise durch Kleben, Clipsen oder Schweißen, insbesondere am Tragrahmen 2, angebracht, dass sie sich über den mittleren Bereich 2.1 und die beiden seitlichen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereiche 2.2 des Tragrahmens 2 erstreckt und die Scheinwerfer wasserdicht und staubdicht abdeckt.
Des Weiteren können am Tragrahmen 2, insbesondere vor der Montage der Frontabdeckungseinheit 1 am Fahrzeug, mindestens ein Sensor oder mehrere Sensoren angeordnet werden, beispielsweise mindestens eine Kamera, mindestens ein Lidarsensor und/oder mindestens ein Radarsensor und/oder mindestens ein Parksensor.
Beispielsweise können zudem, insbesondere ebenfalls bereits vor der Montage der Frontabdeckungseinheit 1 am Fahrzeug, insbesondere im mittleren Bereich 2.1 und insbesondere an der Rückseite der Frontabdeckung 4, die Mehrzahl, insbesondere Vielzahl, der, insbesondere kleinen, insbesondere individuell ansteuerbaren, insbesondere jeweils als Licht emittierende Diode (LED) ausgebildeten, Leuchtelemente angeordnet werden. Alternativ sind diese Leuchtelemente beispielsweise bereits ein Bestandteil der Frontabdeckung 4, bevor diese am Tragrahmen 2 angeordnet wird.
Beispielsweise sind sie in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und mittels dieses Gehäuses an der Rückseite der Frontabdeckung 4 angeordnet oder werden während der Herstellung der Frontabdeckungseinheit 1 mittels dieses Gehäuses an der Rückseite der Frontabdeckung 4 angeordnet. Dieses Gehäuse wird dann beispielsweise mittels der in 5 dargestellten Dichtung 10 abgedichtet, welche beispielsweise zwischen der Frontabdeckung 4, insbesondere deren Rückseite, und dem Tragrahmen 2, insbesondere dessen Vorderseite, angeordnet wird.
Alternativ oder zusätzlich können an der Frontabdeckungseinheit 1, insbesondere an ihrer Frontabdeckung 4, beispielsweise ein oder mehrere 3D-Zierelemente, d. h. dreidimensionale Zierelemente, angeordnet werden. Alternativ sind diese 3D-Zierelemente beispielsweise bereits ein Bestandteil der Frontabdeckung 4, bevor diese am Tragrahmen 2 angeordnet wird.
In einem Verfahren zur Montage der Frontabdeckungseinheit 1 am Fahrzeug wird die Frontabdeckungseinheit 1 dann im fertig hergestellten Zustand, einzeln oder zusammen mit dem Stoßfängemodul, an der Fahrzeugfront des Fahrzeugs montiert, insbesondere mittels der Befestigungsstrukturen 7, 8 am Tragrahmen 2. Durch die vorherige fertige Herstellung der Frontabdeckungseinheit 1 ist diese Montage am Fahrzeug und die Ausrichtung der Frontabdeckungseinheit 1 am Fahrzeug auf besonders einfache Weise möglich, da die einzelnen Komponenten der Frontabdeckungseinheit 1 bereits zueinander ausgerichtet und aneinander befestigt sind, so dass eine aufwändige einzelne Ausrichtung der einzelnen Komponenten am Fahrzeug vermieden wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1762774 A1 [0003]
DE 102016115258 A1 [0004]
DE 102005045684 A1 [0005]

Claims

Frontabdeckungseinheit (1) für ein Fahrzeug, umfassend eine Frontabdeckung (4), gekennzeichnet durch einen Tragrahmen (2) mit einem mittleren Bereich (2.1) und sich an den mittleren Bereich (2.1) beidseits anschließenden seitlichen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereichen (2.2) zur Befestigung eines Scheinwerfergehäuses (3) jeweils eines Scheinwerfers des Fahrzeugs, wobei das jeweilige Scheinwerfergehäuse (3) an einer Rückseite des jeweiligen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereichs (2.2) des Tragrahmens (2) befestigt ist, wobei die Frontabdeckung (4) als eine transparente Kunststoffscheibe ausgebildet ist, an einer Vorderseite des Tragrahmens (2) angeordnet ist und sich über den mittleren Bereich (2.1) und die beiden seitlichen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereiche (2.2) des Tragrahmens (2) erstreckt und wobei die Frontabdeckung (4) derart an der Vorderseite des Tragrahmens (2) angeordnet ist, dass die Scheinwerfer wasserdicht und staubdicht abgedeckt sind.
Frontabdeckungseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragrahmen (2) mindestens ein Sensor angeordnet ist oder mehrere Sensoren angeordnet sind.
Frontabdeckungseinheit (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragrahmen (2) mindestens eine Kamera, mindestens ein Lidarsensor und/oder mindestens ein Radarsensor angeordnet sind/ist.
Frontabdeckungseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im mittleren Bereich (2.1) an einer Rückseite der Frontabdeckung (4) eine Vielzahl von, insbesondere kleinen, Leuchtelementen angeordnet sind, die individuell ansteuerbar sind.
Verfahren zur Herstellung einer Frontabdeckungseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Scheinwerfergehäuse (3) von hinten am jeweiligen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereich (2.2) des Tragrahmens (2) befestigt wird und die Frontabdeckung (4) derart an der Vorderseite des Tragrahmens (2) angeordnet wird, dass sie sich über den mittleren Bereich (2.1) und die beiden seitlichen Scheinwerfergehäusebefestigungsbereiche (2.2) des Tragrahmens (2) erstreckt und die Scheinwerfer wasserdicht und staubdicht abdeckt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragrahmen (2) mindestens ein Sensor angeordnet wird oder mehrere Sensoren angeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragrahmen(2) mindestens eine Kamera, mindestens ein Lidarsensor und/oder mindestens ein Radarsensor angeordnet werden/wird.